DE102010014184A1 - Method for balancing cell voltage between memory cells of electrical energy storage device i.e. traction battery, in partially electric driven vehicle i.e. electric car, involves changing selection process of memory cells from time to time - Google Patents

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Abstract

The method involves charging and/or discharging memory cells by an electrical energy storage device with an electronic unit. The electrical energy storage device with the electronic unit is positioned within a predetermined voltage bandwidth. A selection of charging and/or discharging process at the memory cells is continued for a cell voltage balance at an actual time period until selection of the memory cells reaches voltage while the charging and discharging process lies within upper and lower regions of the bandwidth. A selection process of the memory cells is changed from time to time.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zellspannungsausgleich nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a method for cell voltage compensation according to the closer defined in the preamble of claim 1.

Systeme zum Zellspannungsausgleich, welche auch als Balancing-Systeme bezeichnet werden, dienen dazu, bei einem elektrischen Energiespeicher, welcher in der Regel aus mehreren in Serie geschalteten einzelnen Speicherzellen aufgebaut ist, all diese einzelnen Speicherzellen auf einem möglichst gleichen Spannungsniveau zu halten. So sorgen beispielsweise derzeit übliche Balancing-Systeme in Lithium-Ionen-Batterien dafür, dass alle Speicherzellen in einer engen vorgegebenen Spannungsbandbreite liegen, zum Beispiel innerhalb eines Spannungsbands von ±15 mV. Dieses vergleichsweise kleine Spannungsband ist insbesondere bei Lithium-Ionen-Batterien eine zwingende Voraussetzung für einen langfristigen, störungsfreien Betrieb, da jede einzelne Speicherzelle nach Möglichkeit nie die vorgegebene Maximal- beziehungsweise Minimalspannung über- beziehungsweise unterschreiten darf.Systems for cell voltage compensation, which are also referred to as balancing systems, serve to keep all of these individual memory cells at the same voltage level as possible in the case of an electrical energy store, which is generally constructed from a plurality of individual memory cells connected in series. For example, currently common balancing systems in lithium-ion batteries ensure that all memory cells are within a narrow predetermined voltage bandwidth, for example within a voltage band of ± 15 mV. This comparatively small voltage band is a mandatory requirement for long-term, trouble-free operation, especially in the case of lithium-ion batteries, since each individual memory cell must never exceed or fall below the predetermined maximum or minimum voltage as far as possible.

Die üblichen Balancing-Systeme halten dabei die Spannungen der einzelnen Speicherzellen in einem sehr engen Band, beispielsweise innerhalb der erwähnten ±15 mV, indem zum Beispiel die Zellen mit höchster Spannung etwas entladen werden. Diese erste Möglichkeit des Vorgehens wird häufig auch als dissipatives oder passives Equalizing beziehungsweise Balancing bezeichnet. Die Alternative dazu ist es die Zellen mit der tiefsten Spannung etwas nachzuladen, typischerweise bis diese wieder innerhalb des engen Spannungsbands liegen. Dieser Vorgang wird im Gegensatz zu der oben beschriebenen Vorgehensweise als aktives Balancing bezeichnet.The usual balancing systems keep the voltages of the individual memory cells in a very narrow band, for example within the mentioned ± 15 mV, for example, by discharging the cells with the highest voltage somewhat. This first option is often referred to as dissipative or passive equalization or balancing. The alternative is to reload the cells with the lowest voltage, typically until they are back inside the narrow voltage band. This process, in contrast to the procedure described above, is referred to as active balancing.

Eine Kombination aus beiden Verfahren ist in einem Balancing-Apparat implementiert, welcher durch die EP 1 814 206 A1 beschrieben ist.A combination of both methods is implemented in a balancing apparatus which is implemented by the EP 1 814 206 A1 is described.

Bei allen Balancing-Systemen ist es dabei so, dass die einzelnen Speicherzellen solange beeinflusst werden, bis diese einen Spannungswert innerhalb des vorgegebenen Spannungsbands erreicht haben. Dies bedeutet aber nun, dass zumeist dieselben Zellen immer von unten „gerade so” in das Spannungsband hinein „geladen” werden und dass immer die gleichen anderen Speicherzellen von oben in das Spannungsband hinein „entladen” werden.In the case of all balancing systems, it is the case that the individual memory cells are influenced until they have reached a voltage value within the specified voltage band. However, this means that most of the same cells are always "loaded" into the voltage band "just" from below and that the same other memory cells are always "discharged" from above into the voltage band.

Speziell in reinen Elektrofahrzeugen, in welchen der elektrische Energiespeicher die einzige Möglichkeit zur Speicherung von Traktionsenergie ist, kann es dabei zu entscheidenden Problemen kommen. Der Fahrer beziehungsweise Anwender wird immer versucht sein, einen möglichst hohen Ladezustand der Traktionsbatterie aufrechtzuerhalten, da er nach Möglichkeit beim Start des Fahrzeugs die maximale mögliche Mobilität Reichweite zur Verfügung haben will. Insbesondere bei reinen Elektrofahrzeugen, aber auch bei sogenannten plug-in Hybrid-Fahrzeugen, welche sehr oft an heimische Ladestationen angeschlossen werden, kann dies kritisch sein, da diese Ladestationen so eingestellt werden können, dass diese den elektrischen Energiespeicher auf der maximal zulässigen Spannung geladen hält. Die relativ hohen Spannungen haben dabei aber einen negativen Einfluss auf die Lebensdauer der Speicherzellen, insbesondere wenn diese als Speicherzellen einer Lithium-Ionen-Batterie ausgebildet sind.Especially in pure electric vehicles, in which the electrical energy storage is the only way to store traction energy, it can lead to crucial problems. The driver or user will always be tempted to maintain the highest possible state of charge of the traction battery, since he wants to have the maximum possible range of mobility at the start of the vehicle if possible. In particular, in pure electric vehicles, but also in so-called plug-in hybrid vehicles, which are very often connected to domestic charging stations, this can be critical, since these charging stations can be set so that it keeps the electrical energy storage charged to the maximum allowable voltage , However, the relatively high voltages have a negative influence on the lifetime of the memory cells, especially if they are designed as memory cells of a lithium-ion battery.

Eine weitere Problematik liegt nun darin, dass es durch Ungenauigkeiten im Bereich des Balancing-Systems aufgrund von Fertigungstoleranzen im Bereich der einzelnen Speicherzellen der elektrischen Energiespeichervorrichtung zu einem gewissen Unterschied zwischen den Spannungslagen in den einzelnen Speicherzellen kommen kann. Dadurch ergibt sich ein unterschiedliches Alterungsverhalten der einzelnen Speicherzellen. Unter Alterung ist dabei eine Abnahme der Kapazität der jeweiligen Speicherzelle zu verstehen, welche typischerweise mit einer Zunahme des Innenwiderstands einhergeht. Durch derartige Veränderungen einzelner Zellen kann in der Fahrzeuganwendung sowohl die Reichweite als auch die Leistungsfähigkeit (z. B. Beschleunigungs- und Bergfahrt-Fähigkeiten) beeinträchtigt werden.Another problem is that inaccuracies in the area of the balancing system can lead to a certain difference between the voltage levels in the individual memory cells due to manufacturing tolerances in the region of the individual memory cells of the electrical energy storage device. This results in a different aging behavior of the individual memory cells. Under aging is to be understood as a decrease in the capacity of the respective memory cell, which is typically accompanied by an increase in the internal resistance. Such changes in individual cells may compromise both range and performance (eg, acceleration and uphill capabilities) in the vehicle application.

Trotz des Einsatz eines Balancing-Systems wird es also in der Realität Speicherzellen geben, die im Vollladezustand des elektrischen Energiespeichers immer eher am oberen Spannungslimit innerhalb des vorgegebenen Spannungsbands liegen, beispielsweise einzelne Speicherzellen, welche fertigungsbedingt eine geringere Selbstentladung aufweisen als andere. Außerdem wird es immer andere Speicherzellen geben, welche aufgrund der oben genannten unumgänglichen Differenz zwischen den einzelnen Spannungswerten entsprechend tiefer liegen. Wenn das Balancing-System die Spannungen der einzelnen Speicherzellen, wie oben erwähnt, in einem Spannungsband von ±15 mV hält, dann können diese also bis zu 30 mV tiefer liegen als die Speicherzellen, welche im oberen Bereich des Spannungslimits angesiedelt sind. Diese Werte erscheinen dabei so, dass hier eine eher geringe Spannungsdifferenz vorliegt. Allerdings bedeutet dies in der Praxis bereits einige Prozent an Unterschied in dem Ladezustand. Dies kann innerhalb der für Fahrzeuge angedachten Lebensdauer durchaus einen negativen Einfluss auf die Lebensdauer einzelner Speicherzellen in dem elektrischen Energiespeicher haben. Dadurch wird insgesamt die Lebensdauer der Gesamtbatterie nachteilig beeinflusst und es kommt insbesondere zu einem Ausfall bzw. zu einer Verwendungseinschränkung der Batterie aufgrund ein- oder mehrerer schwacher Speicherzellen, obwohl andere durchaus noch funktionsfähig wären. All dies führt zu entsprechend hohen Kosten in Verbindung mit der Batterie.Despite the use of a balancing system, there will thus be memory cells in the real world which, in the fully charged state of the electrical energy store, are always closer to the upper voltage limit within the predefined voltage band, for example individual memory cells which, due to their production, have a lower self-discharge than others. In addition, there will always be other memory cells, which are lower due to the above-mentioned unavoidable difference between the individual voltage values. If the balancing system keeps the voltages of the individual memory cells, as mentioned above, in a voltage band of ± 15 mV, then these can be up to 30 mV lower than the memory cells, which are located in the upper range of the voltage limit. These values appear to be such that there is a rather small voltage difference here. However, in practice, this already means a few percent difference in the state of charge. This can definitely have a negative effect on the service life of individual memory cells in the electrical energy store within the service life envisaged for vehicles. As a result, overall the life of the battery is adversely affected and it comes in particular to a failure or a use restriction of the battery due to one or more weak memory cells, although others would still be functional. All this leads to correspondingly high costs in connection with the battery.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, die eingangs genannten Balancing-Systeme dahingehend weiterzuentwickeln und zu verbessern, dass diese für eine gleichmäßige Nutzung damit eine gleichmäßige Alterung der einzelnen Speicherzellen des elektrischen Energiespeichers sorgen. Insgesamt kann damit die Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers verlängert werden.The present invention has therefore set itself the task to further develop the above-mentioned balancing systems and to improve that they ensure uniform aging of the individual memory cells of the electric energy storage for a uniform use. Overall, so that the life of the electric energy storage can be extended.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich dabei aus den abhängigen Unteransprüchen. Eine Verwendung für das erfindungsgemäße Verfahren ist außerdem in Patentanspruch 9 angegeben.This object is solved by the features in the characterizing part of claim 1. Advantageous developments of the method according to the invention will become apparent from the dependent claims. A use for the inventive method is also specified in claim 9.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht nun also vor, dass die Einzelzellen über ein Laden und/oder Entladen in den Bereich der vorgegebenen Spannungsbandbreite gebracht werden, wie dies bei den Balancing-Systemen gemäß dem Stand der Technik üblich ist. Zusätzlich sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass für eine zum aktuellen Zeitpunkt bestehende Auswahl an Speicherzellen, beispielsweise über eine intelligente Steuerung, die in einem Batterie-Management-System oder im Balancing-System der Software hinterlegt sein kann, der Lade- und Entladevorgang zum Zellspannungsausgleich solange fortgesetzt wird, bis diese Auswahl an Speicherzellen eine Spannung erreichen, welche beim Laden innerhalb der oberen und beim Entladen innerhalb des unteren Bereichs der vorgegebenen Spannungsbandbreite liegt. Der Zellspannungsausgleich erfolgt also nicht nur bis die einzelne Speicherzelle eine Spannung erreicht hat, welche gerade so im Bereich des Spannungsbandes liegt, sondern erfolgt einen Betrag darüber hinaus, sodass diese also eher bis an die obere Grenze der zulässigen Spannungsbandbreite geladen beziehungsweise bis an die untere Grenze entladen wird. Die Auswahl der einzelnen Speicherzellen wird dann von Zeit zu Zeit verändert.The method according to the invention therefore now provides for the individual cells to be brought into the range of the predetermined voltage bandwidth via charging and / or discharging, as is customary in the balancing systems according to the prior art. In addition, the inventive method provides that for a currently existing selection of memory cells, for example via an intelligent controller, which may be stored in a battery management system or in the balancing system of the software, the charging and discharging for cell voltage compensation as long as this selection of memory cells reaches a voltage which is within the upper range of the predetermined voltage bandwidth when charging within the upper and during discharging. The cell voltage compensation thus takes place not only until the individual memory cell has reached a voltage which is just in the range of the voltage band, but takes an amount beyond that, so that they are rather charged to the upper limit of the allowable voltage bandwidth or to the lower limit unloaded. The selection of the individual memory cells is then changed from time to time.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, dass ganz bewusst nicht immer die gleichen Speicherzellen am obersten oder untersten Bereich des erlaubten Spannungsbandes gehalten werden, sondern dass eben diese ausgewählten Zellen bewusst über den reinen Eintritt in das Spannungsband hinaus geladen beziehungsweise entladen werden. Von Zeit zu Zeit wird dann diese Auswahl an Zellen verändert, sodass über einen längeren Zeitraum hinweg jede der einzelnen Speicherzellen des elektrischen Energiespeichers gleich oft zu der Auswahl gehört und so eine Vergleichmäßigung der Alterung der einzelnen Speicherzellen erzielt wird. Die Auswahl kann beispielsweise als zufällige Auswahl von Speicherzellen von Zeit zu Zeit erfolgen, sodass die Speicherzellen, welche über den reinen Eintritt in das Toleranzband der Spannung hinaus geladen oder entladen werden, nach dem Zufallsprinzip erfolgt. Im statistischen Mittel über einen längeren Zeitraum wird so jede einzelne Zelle von der erfindungsgemäßen Art der Steuerung erfasst.It is achieved with the method according to the invention that the same memory cells are deliberately not always kept at the uppermost or lowermost region of the permitted voltage band, but that these selected cells are deliberately charged or discharged beyond the pure entry into the voltage band. From time to time, then, this selection of cells is changed, so over a longer period of time, each of the individual memory cells of the electrical energy storage belongs to the same number of times and thus equalization of the aging of the individual memory cells is achieved. The selection may be done, for example, as a random selection of memory cells from time to time, such that the memory cells which are charged or discharged beyond the mere entry into the tolerance band of the voltage, takes place at random. On a statistical average over a longer period, each individual cell is thus detected by the type of control according to the invention.

In einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann es außerdem vorgesehen sein, dass die Veränderung der Auswahl durch einen systematischen rollierenden Wechsel erfolgt. Dieses rollierende beziehungsweise systematische Durchzählen der Zellen, sodass zu jedem Zeitpunkt eine andere Gruppe an aufeinanderfolgend angeordneten Zellen unter das erfindungsgemäße Verfahren fällt, ist ebenso möglich und führt letztlich ebenfalls zu einer gleichmäßigen Beaufschlagung aller einzelnen Speicherzellen des elektrischen Energiespeichers mit dem erfindungsgemäßen Vorgang über einen längeren Zeitraum hinweg.In a further alternative embodiment, it can also be provided that the change in the selection is made by a systematic rolling change. This rolling or systematic counting of the cells, so that at any time a different group of successively arranged cells under the inventive method is also possible and ultimately also leads to a uniform loading of all individual memory cells of the electrical energy storage with the inventive process over a longer period time.

Ergänzend oder alternativ kann es außerdem vorgesehen sein, dass die Veränderung der Auswahl anhand von gemessenen Parametern der einzelnen Speicherzellen erfolgt. Dies kann beispielsweise adaptiv oder selbstlernend erfolgen. Es können so aktiv festgestellte Unterschiede in den Spannungen der Einzelzellen oder Veränderungen im Bereich der Einzelzellen erfasst werden und zum Beispiel mittels eines Batteriemanagementsystems kann auf diese reagiert werden. Dies kann beispielsweise auf einem beobachteten Innenwiderstand als Parameter basieren. Alternativen wären die Erfassung des Stroms, der Spannung oder auch der Temperatur der einzelnen Speicherzelle. Über diese adaptiv angepasste Auswahl anhand von gemessenen Parametern lässt sich somit individuell auf einzelne Speicherzellen und deren Alterung eingehen, um diese in einem gewissen Rahmen aktiv zu beeinflussen und auch bei fortschreitendem Altern ein sehr gleichmäßiges Verhalten der in dem elektrischen Energiespeicher verbauten einzelnen Speicherzellen zu erreichen.Additionally or alternatively, it can also be provided that the change in the selection is made on the basis of measured parameters of the individual memory cells. This can be done, for example, adaptive or self-learning. Differences in the voltages of the individual cells or changes in the area of the individual cells which are thus actively detected can be detected and can be reacted to by means of a battery management system, for example. This can be based, for example, on an observed internal resistance as a parameter. Alternatives would be the detection of the current, the voltage or even the temperature of the individual memory cell. By way of this adaptively adapted selection based on measured parameters, it is thus possible to respond individually to individual memory cells and their aging in order to actively influence them to a certain extent and to achieve a very uniform behavior of the individual memory cells installed in the electrical energy store as the aging progresses.

In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung kann dabei der obere beziehungsweise untere Bereich der Spannung, in die die einzelnen Speicherzellen gebracht werden, die dem Eintritt in das Spannungsband abgewandten zwei Drittel, bevorzugt die abgewandte Hälfte, besonders bevorzugt das abgewandte Drittel, umfassen. Dadurch wird in jedem Fall erreicht, dass ein deutliches Überschreiten des reinen Eintretens in das Spannungsband erreicht wird und so der oben beschriebene Effekt ideal genutzt werden kann.In a particularly favorable embodiment of the invention, the upper or lower region of the voltage into which the individual memory cells are brought may comprise the two-thirds facing away from the voltage band, preferably the remote half, particularly the remote third. As a result, it is achieved in each case that a clear exceeding of the pure entry into the voltage band is achieved and thus the effect described above can be used ideally.

In einer entsprechend vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es ferner vorgesehen sein, dass die Spannungsbandbreite zumindest temporär vergrößert wird. Gegenüber den eingangs aus dem Stand der Technik üblichen Spannungsbandbreiten von ±15 mV, also 30 mV, kann hier zumindest temporär eine größere Spannungsbandbreite erreicht werden, um gezielt die Auswahl der Zellen stärker zu entladen beziehungsweise zu laden, um so einen größeren Effekt zu bekommen. In a correspondingly advantageous further development of the method according to the invention, provision may also be made for the voltage bandwidth to be increased at least temporarily. Compared with the voltage band widths of ± 15 mV, ie 30 mV, which are customary in the prior art, a larger voltage bandwidth can be achieved at least temporarily in order to more specifically discharge or charge the selection of the cells in order to obtain a larger effect.

In einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es daher vorgesehen sein, dass die Spannungsbandbreite mit einer Breite von 50 mV vorgegeben wird.In a particularly favorable and advantageous development of the method according to the invention, it can therefore be provided that the voltage bandwidth is predetermined with a width of 50 mV.

Der Aufbau zeigt, dass mit einfachen statistischen Maßnahmen, ohne gegenüber den an sich bekannten Balancing-Systemen einen zusätzlichen Messaufwand zu generieren, beispielsweise durch das Zufallsprinzip eine entsprechende Auswahl von Zellen über das Verfahren gesteuert werden kann. Bei einer zeitlichen Variation dieser Auswahl lässt sich so eine sehr gleichmäßige Beaufschlagung der einzelnen Zellen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichen, sodass ohne zusätzlichen apparativen Aufwand eine Steigerung der Lebensdauer der einzelnen Speicherzellen und damit des elektrischen Energiespeichers erzielt werden kann. Damit lässt sich nicht nur das Altern der einzelnen Speicherzellen hinauszögern, sondern es lässt sich insgesamt auch die Performance des elektrischen Energiespeichers steigern. Insbesondere für den Einsatz in Fahrzeugen ist dies von entscheidendem Vorteil.The structure shows that with simple statistical measures, without generating an additional measurement effort compared to the known balancing systems, for example, by the random principle, a corresponding selection of cells can be controlled by the method. With a temporal variation of this selection, a very uniform admission of the individual cells can be achieved with the method according to the invention, so that an increase in the service life of the individual memory cells and thus of the electrical energy store can be achieved without additional equipment expense. Not only can this delay the aging of the individual memory cells, but overall the performance of the electrical energy storage can also be increased. This is a decisive advantage, especially for use in vehicles.

Die bevorzugte Verwendung des Verfahrens zum Zellspannungsausgleich liegt daher auch in der Verwendung für eine Traktionsbatterie in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug. Ein reines Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug, welches teilweise elektrisch angetrieben oder dessen Antrieb teilweise elektrisch unterstützt wird, hat typischerweise eine vergleichsweise große Batterie mit hohem Energieinhalt. Da die Batterie einen nicht vernachlässigbaren Teil der für das Fahrzeug aufzuwendenden Kosten verursacht, ist es hier von besonderer Bedeutung, dass eine hohe Lebensdauer bei bestmöglicher Performance erzielt wird, insbesondere auch dann, wenn, wie eingangs erwähnt, über eine Ladestation ein Vollladezustand der Batterie häufig auftritt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei einfach und effizient und kann sehr kostengünstig implementiert werden. Das erlaubt neben der Sicherung einer guten Performance und einer vergleichsweise langen Lebensdauer damit auch die Gewährleistungs- und Garantiekosten im Bereich von Elektrofahrzeugen zu senken. Es ermöglicht einen entscheidenden Vorteil im Wettbewerb gegenüber andersartig ausgerüsteten Elektrofahrzeugen und es ermöglicht einen vergleichsweise guten Werterhalt der vergleichsweise teuren Speicherzellen des elektrischen Energiespeichers. Diese können damit, nachdem sie für den Einsatz als Traktionsbatterie nicht mehr dynamisch genug reagieren, häufig noch weitergenutzt werden, beispielsweise für netzunterstützende stationäre Anwendungen. Eine Schonung der Batterien im Fahrzeug ermöglicht so sehr gut ein derartiges „second-life” der Batterie und kann dadurch ebenfalls helfen, Kosten zu senken und durch die längere Nutzungsdauer die für die Herstellung der Batterie benötigten Ressourcen zu schonen.The preferred use of the method for cell voltage compensation is therefore also in the use of a traction battery in an at least partially electrically powered vehicle. A pure electric vehicle or a hybrid vehicle, which is partially driven electrically or whose drive is partially electrically assisted, typically has a comparatively large battery with high energy content. Since the battery causes a non-negligible part of the costs incurred by the vehicle, it is of particular importance here that a long service life is achieved with the best possible performance, especially if, as mentioned at the beginning, a full charging state of the battery frequently occurs via a charging station occurs. The inventive method is simple and efficient and can be implemented very inexpensively. This allows not only to ensure good performance and a comparatively long service life, but also to reduce the warranty and warranty costs in the field of electric vehicles. It allows a decisive advantage in competition with differently equipped electric vehicles and it allows a comparatively good value retention of the comparatively expensive memory cells of the electrical energy store. These can often continue to be used after being no longer dynamic enough for use as a traction battery, for example for grid-supporting stationary applications. A protection of the batteries in the vehicle allows so very good such a "second-life" of the battery and can thus also help to reduce costs and to conserve the resources required for the production of the battery by the longer service life.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1814206 A1 [0004] EP 1814206 A1 [0004]

Claims (9)

Verfahren zum Zellspannungsausgleich zwischen einzelnen Speicherzellen eines aus mindestens zwei Speicherzellen bestehenden elektrischen Energiespeichers, mit einer Elektronik zum Laden und/oder Entladen von einzelnen Speicherzellen, bis diese innerhalb einer vorgegebenen Spannungsbandbreite liegen, dadurch gekennzeichnet, dass für eine zum aktuellen Zeitpunkt bestehende Auswahl an Speicherzellen der Lade- und/oder Entladevorgang zum Zellspannungsausgleich solange fortgesetzt wird, bis die einzelnen Speicherzellen der Auswahl an Speicherzellen eine Spannung erreichen, welche beim Laden innerhalb des oberen und beim Entladen innerhalb des unteren Bereichs der vorgegebenen Spannungsbandbreite liegt, und wobei die Auswahl der Speicherzellen von Zeit zu Zeit verändert wird.Method for cell voltage compensation between individual memory cells of an electrical energy store consisting of at least two memory cells, with electronics for charging and / or discharging individual memory cells until they are within a predetermined voltage bandwidth, characterized in that for an existing selection of memory cells at that time Charging and / or discharging cell voltage compensation is continued until the individual memory cells of the selection of memory cells reach a voltage which is within the lower range of the predetermined voltage bandwidth when charging within the upper and unloading, and wherein the selection of memory cells of time is changed to time. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Auswahl durch eine zufällige Auswahl von Speicherzellen erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the change of the selection is carried out by a random selection of memory cells. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Auswahl durch einen systematisch rollierenden Wechsel erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the change of the selection by a systematically rolling change takes place. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Auswahl zumindest auch anhand von gemessenen Parametern der einzelnen Speicherzellen erfolgt.The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that the change in the selection is at least based on measured parameters of the individual memory cells. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als zumindest einer der gemessenen Parameter der Innenwiderstand der einzelnen Speicherzellen verwendet wird.A method according to claim 4, characterized in that is used as at least one of the measured parameters, the internal resistance of the individual memory cells. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der obere beziehungsweise untere Bereich der Spannung die dem Eintritt in die Spannungsbandbreite abgewandten zwei Drittel, bevorzugt abgewandte Hälfte, besonders bevorzugt abgewandtes Drittel, umfasst.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the upper or lower region of the voltage facing away from the entry into the voltage bandwidth two-thirds, preferably remote half, particularly preferably remote thirds. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass die Spannungsbandbreite zumindest temporär vergrößert wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the voltage bandwidth is increased at least temporarily. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsbandbreite mit einer Breite von 50 mV vorgegeben wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the voltage bandwidth is predetermined with a width of 50 mV. Verwendung des Verfahrens zum Zellspannungsausgleich nach einem der Ansprüche 1 bis 8, in einer Traktionsbatterie als elektrischer Energiespeicher, in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug.Use of the method for cell voltage compensation according to one of claims 1 to 8, in a traction battery as electrical energy storage, in an at least partially electrically driven vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1814206A1 (en) 2006-01-27 2007-08-01 Berner Fachhochschule Hochschule für Technik und Architektur Biel Battery balancing apparatus

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